一種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于液化天然氣冷能利用技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法。該方法包括了以下步驟：(1)空氣壓縮和凈化；(2)空氣液化；(3)氮?dú)夤├溲h(huán)；(4)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)；(5)天然氣加熱；(6)利用LNG冷能的壓縮空氣冷卻。本發(fā)明方法的流程結(jié)構(gòu)是基于能量梯級(jí)利用的原理，LNG冷能按照溫度從低到高依次用于氮?dú)庖夯?、氮?dú)忸A(yù)冷、冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)以及壓縮空氣的冷卻，實(shí)現(xiàn)LNG冷能的梯級(jí)利用，利用效率高。該方法以氮?dú)鉃榻橘|(zhì)回收LNG的冷能用于空氣的液化，提高液化率，且可避免空氣與液化天然氣直接換熱，提高系統(tǒng)的安全性，并且，該方法可以適應(yīng)液化天然氣氣化量的波動(dòng)，具有較好的操作柔性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于液化天然氣冷能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用液化天然氣冷能生 產(chǎn)液態(tài)空氣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)能源需求增長(zhǎng)迅速，為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)對(duì)清潔能源 的巨大需求，我國(guó)從2006年開(kāi)始從國(guó)外大量進(jìn)口液化天然氣(LNG)。目前，目前已在廣東、福 建、浙江、上海、江蘇、山東、河北、遼寧、廣西、天津和海南等沿海省市規(guī)劃和建設(shè)了多個(gè)LNG 項(xiàng)目，2014年全年的LNG進(jìn)口量達(dá)到了 1989萬(wàn)噸。進(jìn)口的LNG是一種-162°C的常壓低溫液體， 在接收站內(nèi)利用栗將LNG增壓到7~lOMPa(絕對(duì)壓力，下文出現(xiàn)的壓力均為絕對(duì)壓力）后，再 經(jīng)加熱汽化才能進(jìn)入燃?xì)夤芫W(wǎng)供應(yīng)給下游用戶(hù)使用。常規(guī)的LNG汽化方法是在開(kāi)架式汽化 器(0RV)或帶有中間傳熱介質(zhì)的汽化器(IFV)內(nèi)采用海水作為熱源將LNG加熱汽化，在冬季 氣溫和海水溫度較低的地區(qū)，則在浸沒(méi)燃燒型汽化器(SCV)中燃燒一部分天然氣來(lái)加熱汽 化LNG，這樣不僅大量寶貴的冷能被海水帶走，造成巨大的能源浪費(fèi)，而且還會(huì)對(duì)汽化站周 邊的水體生態(tài)環(huán)境造成明顯的冷污染。
[0003] LNG冷能是一種非常優(yōu)質(zhì)的清潔能源，天然氣在液化的過(guò)程中需要消耗大量的電 能用于制冷，在汽化的時(shí)候可釋放出約230KW · h/t冷能。LNG冷能可以用于空氣分離、低溫 冷庫(kù)、廢舊橡膠低溫粉碎等方面減少制冷所需的能耗，但這些冷能利用方式所需的量較小， 遠(yuǎn)小于一個(gè)LNG接收站每年數(shù)百萬(wàn)噸的汽化量。利用冷能發(fā)電設(shè)施將LNG冷能轉(zhuǎn)化成為電 能，是一種可以大規(guī)?；厥绽媒邮照纠淠艿姆绞?，而且產(chǎn)業(yè)鏈最短，所發(fā)電量可以供LNG 接收站自用或者上網(wǎng)，不受諸如市場(chǎng)、資源環(huán)境、運(yùn)輸?shù)纫蛩氐母蓴_。但LNG冷能發(fā)電的效率 較低，一般只有30 %左右。
[0004] LNG冷能的利用效率與所利用的溫度相關(guān)，利用溫度越低，則冷能利用效率越高。 因此，將LNG冷能用于生產(chǎn)深冷的液態(tài)空氣，不僅可以獲得較高的冷能利用效率，避免LNG汽 化過(guò)程對(duì)周邊環(huán)境造成的冷污染，而且可以大幅降低液態(tài)空氣的生產(chǎn)能耗，促進(jìn)液態(tài)空氣 下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。目前，國(guó)內(nèi)外正在大力發(fā)展利用液態(tài)空氣的電網(wǎng)調(diào)峰技術(shù)、液態(tài)空氣汽 車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)等綠色能源技術(shù)，液態(tài)空氣的應(yīng)用市場(chǎng)非常廣泛。但由于常規(guī)的空氣液化過(guò)程 的不可逆性較大，液態(tài)空氣生產(chǎn)能耗過(guò)高，這極大地限制了這些新技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。
[0005] 目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)公布的液態(tài)空氣生產(chǎn)技術(shù)主要包括：
[0006] (1)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利201220370879.5介紹了一種高壓液態(tài)空氣儲(chǔ)能/釋能系統(tǒng)， 在儲(chǔ)能子系統(tǒng)中利用壓縮機(jī)將空氣壓縮至高壓，然后再利用蓄冷器儲(chǔ)存的冷能和空氣經(jīng)低 溫膨脹產(chǎn)生的冷能將高壓空氣液化，并儲(chǔ)存在高壓低溫儲(chǔ)罐中，實(shí)現(xiàn)高壓液態(tài)空氣儲(chǔ)能。
[0007] (2)中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利201220370906.9介紹了一種高效高壓液態(tài)空氣儲(chǔ)能/釋能 系統(tǒng)，在儲(chǔ)能子系統(tǒng)中同樣是利用壓縮機(jī)將空氣壓縮至高壓，然后再利用蓄冷器儲(chǔ)存的冷 能和空氣低溫膨脹產(chǎn)生的冷能將高壓空氣液化，并儲(chǔ)存在高壓低溫儲(chǔ)罐中，并且回收空氣 低溫膨脹機(jī)產(chǎn)生的功驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，提高能源利用效率。
[0008] 在上述兩種專(zhuān)利技術(shù)中，均是通過(guò)壓縮機(jī)將空氣壓縮至高壓，然后再通過(guò)空氣膨 脹制冷或蓄冷器供冷來(lái)生產(chǎn)液態(tài)空氣。一方面由于空氣在壓縮過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行級(jí)間冷卻， 空氣均在較高的溫度下進(jìn)行壓縮，導(dǎo)致空氣壓縮機(jī)的能耗很高，過(guò)程的不可逆損失大。另一 方面，需要較多的高壓空氣通過(guò)低溫膨脹機(jī)膨脹制冷才能將高壓空氣液化，原料空氣的液 化率較低，液態(tài)空氣的生產(chǎn)能耗較高。
[0009 ] (3)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01310279616.2公開(kāi)了一種基于深冷儲(chǔ)能的核電調(diào)峰系 統(tǒng)，在其中的空氣液化子系統(tǒng)中將用電低谷期多余的電量驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，將空氣壓縮至 高壓，再利用膨脹后的低壓低溫空氣和蓄冷單元提供的冷能將其冷卻到較低溫度，然后經(jīng) 低溫透平降壓制冷來(lái)產(chǎn)生液態(tài)空氣，將多余的核電儲(chǔ)存在液態(tài)空氣中。在該專(zhuān)利中，一部分 低溫空氣用于空氣壓縮過(guò)程的級(jí)間冷卻，可以降低空氣壓縮機(jī)的能耗。但是該專(zhuān)利是采取 高壓空氣經(jīng)低溫透平膨脹來(lái)產(chǎn)生液態(tài)空氣，一方面會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的空氣液化率較低，另一方 面低溫透平排氣的濕度較大，不利于設(shè)備的安全運(yùn)行。
[0010] (4)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01310388410.3介紹了一種液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中包 含一種利用蓄冷介質(zhì)存儲(chǔ)LNG汽化釋放的冷能用于空氣液化的子系統(tǒng)，但未涉及到具體如 何利用LNG冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的工藝流程。
[0011] 從上述現(xiàn)有的專(zhuān)利技術(shù)可知，生產(chǎn)液化空氣都需要將空氣壓縮到較高的壓力，液 態(tài)空氣生產(chǎn)過(guò)程的能耗主要來(lái)自空氣壓縮過(guò)程。此外，常規(guī)的液態(tài)空氣生產(chǎn)過(guò)程由于需要 將一部分高壓空氣低溫膨脹來(lái)提供空氣液化所需的冷能，因此系統(tǒng)的空氣液化率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種利用液化天 然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法。一方面，以氮?dú)鉃榻橘|(zhì)回收LNG的冷能用于空氣的液化，降低 空氣液化的壓力，提高空氣液化率，而且可避免空氣與液化天然氣直接換熱，提高系統(tǒng)的安全 性;第二方面，利用循環(huán)冷媒回收較高溫度區(qū)間的LNG冷能，用于空氣壓縮機(jī)的級(jí)間冷卻，降低 空氣壓縮過(guò)程的能耗;第三個(gè)方面，利用系統(tǒng)集成技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)以循環(huán)冷媒為工質(zhì)的低溫 朗肯循環(huán)，以壓縮空氣為熱源，LNG為冷源，將一部分LNG冷能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，提高能源利用效率。
[0013] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：
[0014] -種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，包括以下具體操作步驟：
[0015] (1)空氣壓縮和凈化
[0016] 空氣首先進(jìn)入自潔式空氣吸入過(guò)濾器1，在過(guò)濾器中除去空氣中所含的灰塵和其 它顆粒雜質(zhì)后，再經(jīng)過(guò)流量閥2后在混合器3中與從低溫?fù)Q熱器11中流出的未液化空氣混 合，再經(jīng)空氣壓縮機(jī)4,6和8逐級(jí)壓縮至0.5MPa左右(絕對(duì)壓力，下文出現(xiàn)的壓力均為絕對(duì)壓 力）。從空氣壓縮機(jī)8排出的壓縮空氣經(jīng)空氣冷卻器9冷卻至略低于常溫，然后進(jìn)入空氣凈化 器10中脫除空氣中的水、二氧化碳和一些碳?xì)浠衔?，變成干燥壓縮空氣流。
[0017] ⑵空氣液化
[0018] 步驟（1)中獲得的干燥壓縮空氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中，經(jīng)與從流量閥21流出的 液氮、來(lái)自低溫?fù)Q熱器18中的低溫氮?dú)猓约皬囊簯B(tài)空氣儲(chǔ)罐13流出的低溫空氣換熱。干燥 壓縮空氣流吸收冷能后全部液化，再經(jīng)低溫節(jié)流閥12降壓后送入液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13中。從液 態(tài)空氣儲(chǔ)罐13的底部可獲得所需壓力的液態(tài)空氣產(chǎn)品，而降壓過(guò)程產(chǎn)生的低溫空氣則從液 態(tài)空氣儲(chǔ)罐13的頂部排出，再經(jīng)低溫?fù)Q熱器11回收冷能后返回混合閥3中與原料空氣混合。 另一方面，液氮和來(lái)自低溫?fù)Q熱器18的低溫氮?dú)庠诘蜏負(fù)Q熱器11中被加熱，液氮全部氣化， 溫度升高，然后在混合閥22中這兩股氮?dú)庠倩旌蠘?gòu)成循環(huán)氮?dú)饬鳌?br>[0019] (3)氮?dú)夤├溲h(huán)
[0020] 需汽化的常壓液化天然氣(LNG)通過(guò)LNG栗23加壓至7~lOMPa，成為高壓LNG，溫度 約為-145~-156°C;步驟(2)中獲得的循環(huán)氮?dú)饬髟诘蜏負(fù)Q熱器14中與高壓LNG換熱，將循 環(huán)氮?dú)饫鋮s至-l〇〇°C左右，然后再利用氮?dú)鈮嚎s機(jī)15，16和17將循環(huán)氮?dú)庵鸺?jí)壓縮到高壓。 為了降低氮?dú)鈮嚎s機(jī)的能耗，循環(huán)氮?dú)庠谶M(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)之前均在低溫?fù)Q熱器14中利用高 壓LNG預(yù)冷至-100°C左右。從氮?dú)鈮嚎s機(jī)17出來(lái)的高壓循環(huán)氮?dú)庠僭诘蜏負(fù)Q熱器14中與高 壓LNG換熱，溫度降低至比進(jìn)入低溫?fù)Q熱器14的高壓LNG約高2~5°C。冷卻后的高壓循環(huán)氮 氣再經(jīng)低溫?fù)Q熱器18進(jìn)一步冷卻，然后在低溫節(jié)流閥19降壓后送入液氮儲(chǔ)罐20。節(jié)流降壓 產(chǎn)生的低溫氮?dú)鈴囊旱獌?chǔ)罐20的頂部分出，經(jīng)低溫?fù)Q熱器18換熱回收部分冷能后，再進(jìn)入 低溫?fù)Q熱器11中與壓縮空氣換熱。而在液氮儲(chǔ)罐20底部獲得的液氮?jiǎng)t經(jīng)過(guò)流量閥21調(diào)節(jié)流 量后進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11，為空氣液化提供所需的冷能。換熱后液氮全部氣化，再經(jīng)混合閥22 與從低溫?fù)Q熱器11流出的另一股氮?dú)饣旌铣蔀檠h(huán)氮?dú)饬?，?gòu)成氮?dú)夤├溲h(huán)。與此同時(shí)， 從低溫?fù)Q熱器14流出的高壓LNG已經(jīng)全部氣化，成為低溫高壓天然氣流。
[0021] (4)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)
[0022] 步驟(3)中獲得的低溫高壓天然氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器24中與循環(huán)冷媒換熱，循環(huán) 冷媒吸收冷能后全部液化，成為液體冷媒。液體冷媒再經(jīng)冷媒栗26增壓后進(jìn)入低溫?fù)Q熱器 27中與一股熱乙二醇水溶液換熱;換熱后，熱乙二醇水溶液被冷卻至0~5°C，成為低溫乙二 醇水溶液；同時(shí)增壓后的液體冷媒也全部氣化，再在低溫?fù)Q熱器28中利用海水或低溫余熱 將冷媒氣體加熱到5°C以上，然后進(jìn)入冷媒膨脹機(jī)29中膨脹降壓，膨脹后的冷媒氣體再返回 低溫?fù)Q熱器24中液化，形成一個(gè)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)。冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)輸出的動(dòng)力可以用 于驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)或者氮?dú)鈮嚎s機(jī)，降低系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。
[0023] (5)天然氣加熱
[0024]從步驟(4)所述的低溫?fù)Q熱器24中流出的高壓天然氣溫度仍低于0°C，將其輸入低 溫?fù)Q熱器25中利用海水或其它低溫余熱加熱至0°C以上，最后進(jìn)入天然氣管網(wǎng)。
[0025] (6)利用LNG冷能的壓縮空氣冷卻
[0026] 在步驟(4)獲得的低溫乙二醇水溶液經(jīng)乙二醇水溶液栗30增壓后，再經(jīng)分流閥31 和32分成三股，分別送入換熱器5和7中用于空氣壓縮過(guò)程的級(jí)間冷卻，以及送入空氣冷卻 器9中用于壓縮空氣的冷卻。換熱后，乙二醇水溶液的溫度升高至15~30°C，再經(jīng)混合閥33 和34混合成為一股熱乙二醇水溶液，然后再返回低溫?fù)Q熱器27,形成冷能利用循環(huán)。壓縮空 氣冷卻過(guò)程中，有部分水分會(huì)凝結(jié)出來(lái)，通過(guò)換熱器5,7和9的凝結(jié)水排出口排出。
[0027]其中，步驟（1)中為了降低空氣壓縮過(guò)程的能耗，在空氣壓縮機(jī)4,6和8之間設(shè)立級(jí) 間冷卻器5和7，利用低溫乙二醇水溶液作為冷源進(jìn)行級(jí)間冷卻。
[0028] 所述空氣在級(jí)間冷卻器中利用低溫乙二醇水溶液冷卻到5~10°C之間。
[0029]其中，步驟（1)中的混合閥3用于從低溫?fù)Q熱器11返回的未液化空氣和空氣原料的 混合，為了降低空氣壓縮機(jī)的能耗，空氣原料與返回的未液化空氣應(yīng)盡量等壓混合；當(dāng)返回 的未液化空氣壓力接近常壓時(shí)，則混合閥3置于空氣壓縮機(jī)4之前；當(dāng)返回的未液化空氣壓 力較高時(shí)，則混合閥3可以根據(jù)返回的未液化空氣壓力大小置于級(jí)間冷卻器5或7之后。
[0030] 步驟(3)所述的循環(huán)氮?dú)饨?jīng)氮?dú)鈮嚎s機(jī)15，16和17逐級(jí)壓縮至6. OMPa以上。
[0031] 步驟(3)所述的低溫節(jié)流閥19用于調(diào)控液氮儲(chǔ)罐和進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11為空氣液化 提供冷能的液氮的壓力，低溫節(jié)流閥19的出口壓力較空氣壓縮機(jī)8的出口壓力低0.02~ O.llMPa。
[0032] 步驟（1)和（3)中所述流量閥2和21分別用于調(diào)控進(jìn)入系統(tǒng)的空氣量和循環(huán)氮?dú)?量，當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)的LNG量增大或減小時(shí)，可調(diào)節(jié)流量閥2和21來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣液化量和循 環(huán)氮?dú)饬?，使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的操作柔性。
[0033]步驟(4)所述的冷媒介質(zhì)為二氧化碳、丙烷、氨、二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷、二 氟乙燒、四氟乙燒、氟利昂R410A等。
[0034]步驟(4)所述的冷媒栗26，其輸出壓力應(yīng)使得冷媒介質(zhì)的泡點(diǎn)溫度在0 °C左右。
[0035]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0036] (1)本發(fā)明的流程結(jié)構(gòu)是基于能量梯級(jí)利用的原理，LNG冷能按照溫度從低到高依 次用于氮?dú)庖夯?、氮?dú)忸A(yù)冷、冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)以及壓縮空氣的冷卻，實(shí)現(xiàn)了LNG冷能的梯 級(jí)利用，冷能利用效率更高。
[0037] (2)本發(fā)明采用氮?dú)庾鳛橹虚g介質(zhì)來(lái)利用LNG冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣，避免了空氣與 LNG直接換熱，系統(tǒng)的安全性更高。
[0038] (3)本發(fā)明利用LNG冷能作為冷源，為空氣液化和空氣壓縮過(guò)程的級(jí)間冷卻提供冷 能，不僅使LNG的冷能能夠以較高的效率被儲(chǔ)存在液態(tài)空氣中，減少LNG氣化過(guò)程冷能的浪 費(fèi)，而且可以大幅降低液態(tài)空氣的生產(chǎn)的功耗，每噸液態(tài)空氣的生產(chǎn)功耗較常規(guī)液態(tài)空氣 生產(chǎn)方法可降低65%以上。
[0039] (4)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置流量閥2和21，可以根據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)的LNG量來(lái)調(diào)節(jié)空氣液化量 和循環(huán)氮?dú)饬?，通過(guò)液氮儲(chǔ)罐的液位變化來(lái)調(diào)節(jié)液態(tài)空氣的生產(chǎn)負(fù)荷，從而適應(yīng)LNG氣化量 的波動(dòng)，使系統(tǒng)具有較好的操作柔性。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1是本發(fā)明的工作流程圖。
[0041] 圖2是本發(fā)明的另一種工作流程圖。
[0042] 其中：
[0043]具體設(shè)備編號(hào)：
[0044] 1-自潔式空氣吸入過(guò)濾器； 2,21-流量閥；
[0045] 3,22,33,34 - 混合閥； 4,6,8 -空氣壓縮機(jī)；
[0046] 5,7,9一空氣冷卻器； 10 -空氣凈化器；
[0047] 11，14，18,24,25,27,28 -低溫?fù)Q熱器；
[0048] 12,19 -低溫節(jié)流閥；
[0049] 13-液態(tài)空氣儲(chǔ)罐； 15，16，17 -氮?dú)鈮嚎s機(jī)；
[0050] 20-液氮儲(chǔ)罐； 23-液化天然氣栗；
[00511 26-冷媒栗； 29-冷媒膨脹機(jī)；
[0052] 30-乙二醇水溶液栗； 31，32-分流閥；
[0053] 物流圖示：
[0054]

【具體實(shí)施方式】
[0055] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此，對(duì)于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。
[0056] 實(shí)施例1:
[0057]如圖1所示，一種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法包括以下步驟和工藝 條件：
[0058] 接收站的液化天然氣（LNG)摩爾組成為：甲烷88.78%，乙烷7.54%，丙烷2.59%， 異丁烷0.45 %，丁烷0.56 %，氮0.08 % ; LNG氣化量為180t/h，空氣處理量為100t/h，朗肯循 環(huán)選擇的冷媒介質(zhì)為二氧化碳。
[0059] 具體步驟如下：
[0060] (1)空氣壓縮和凈化
[0061] 常壓、15°C的空氣原料進(jìn)入自潔式空氣吸入過(guò)濾器1，在過(guò)濾器中除去空氣中所含 的灰塵和其它顆粒雜質(zhì)后，再經(jīng)過(guò)流量閥2將空氣輸入量控制為l〇〇t/h;空氣原料在混合器 3中與從低溫?fù)Q熱器11中流出的未液化空氣約16.87t/h完全混合，再經(jīng)空氣壓縮機(jī)4，6和8 逐級(jí)壓縮至〇.5MPa，每臺(tái)空氣壓縮機(jī)的壓縮比均設(shè)為1.71。為了降低空氣壓縮過(guò)程的能耗， 在三臺(tái)空氣壓縮機(jī)之間設(shè)立級(jí)間冷卻器5和7,利用0°C的乙二醇水溶液（乙二醇質(zhì)量含量為 25%)將壓縮空氣冷卻到7°C。從空氣壓縮機(jī)8排出的0.5MPa壓縮空氣在換熱器9中利用0°C 的乙二醇水溶液冷卻至l〇°C，然后進(jìn)入空氣凈化器10中脫除空氣中的水、二氧化碳和一些 碳?xì)浠衔铮兂筛稍飰嚎s空氣流，其溫度約為15°C，壓力約為0.49MPa，流量約為116.17t/ h〇
[0062] (2)空氣液化
[0063] 步驟（1)中獲得的干燥壓縮空氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中，經(jīng)與從流量閥21輸出的 118.1t/h液氮(-179.8°(：，0.471〇^)、來(lái)自低溫?fù)Q熱器18中的55.9以11低溫氮?dú)猓?152°(：， 0.47MPa)，以及從液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13流出的16.87t/h低溫空氣(_150°C，0.47MPa)換熱。干燥 壓縮空氣流吸收冷能后全部液化，再經(jīng)低溫節(jié)流閥12降壓至O.llMPa后送入液態(tài)空氣儲(chǔ)罐 13中。從液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13的底部可獲得液態(tài)空氣產(chǎn)品99.3t/h(-193.3°C，0.11MPa)，而降壓 過(guò)程產(chǎn)生的16.87t/h低溫空氣(_193.3°C，0.11MPa)則從液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13的頂部排出，再經(jīng) 低溫?fù)Q熱器11回收冷能后，溫度升高至l〇°C，然后返回混合閥3中與空氣原料混合。另一方 面，118. lt/h液氮和來(lái)自低溫?fù)Q熱器18的55.9t/h低溫氮?dú)庠诘蜏負(fù)Q熱器11中換熱，液氮全 部氣化，溫度升高至-66.5°C，然后在混合閥22中這兩股氮?dú)庠倩旌蠘?gòu)成循環(huán)氮?dú)饬鳎髁?為174t/h。
[0064] (3)氮?dú)夤├溲h(huán)
[0065] 需汽化的常壓LNG約180t/h通過(guò)LNG栗23加壓至7. OMPa，成為高壓LNG，進(jìn)入低溫?fù)Q 熱器14時(shí)的溫度約為-153Γ;步驟(2)中獲得的174t/h循環(huán)氮?dú)饬髟诘蜏負(fù)Q熱器14中與高 壓LNG換熱，循環(huán)氮?dú)獗焕鋮s至-103Γ，然后再利用氮?dú)鈮嚎s機(jī)15,16和17將循環(huán)氮?dú)庵鸺?jí) 壓縮到7.5MPa，每臺(tái)氮?dú)鈮嚎s機(jī)的壓縮比均相等，約為2.55。為了降低氮?dú)鈮嚎s機(jī)的能耗， 循環(huán)氮?dú)庠谶M(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)之前均在低溫?fù)Q熱器14中利用高壓LNG預(yù)冷至-103Γ。從氮?dú)?壓縮機(jī)17出來(lái)的高壓循環(huán)氮?dú)猓?.510^、-39.1°〇再在低溫?fù)Q熱器14中與高壓1^6換熱，溫 度降低至-151°C，變成高壓液氮，然后再經(jīng)低溫?fù)Q熱器18進(jìn)一步冷卻至-155.0°C，然后在低 溫節(jié)流閥19降壓至0.47MPa再送入液氮儲(chǔ)罐20。節(jié)流降壓產(chǎn)生的55.9t/h低溫氮?dú)?(0.47MPa，-179.8°C )從液氮儲(chǔ)罐20的頂部分出，經(jīng)低溫?fù)Q熱器18換熱回收部分冷能后，溫 度升高至-152Γ，再進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中與壓縮空氣換熱。而在液氮儲(chǔ)罐20底部獲得的液 氮?jiǎng)t經(jīng)過(guò)流量閥21后進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11，流量為118. lt/h，為空氣液化提供所需的冷能。換 熱后液氮全部氣化，再經(jīng)混合閥22與從低溫?fù)Q熱器11流出的另一股氮?dú)饣旌铣蔀檠h(huán)氮?dú)?流，溫度升高至-65.3°C，構(gòu)成氮?dú)夤├溲h(huán)。與此同時(shí)，從低溫?fù)Q熱器14流出的高壓LNG已 經(jīng)全部氣化，溫度升高至-55.1°C，壓力降低至6.8MPa，成為低溫高壓天然氣流，流量為 180t/h〇
[0066] (4)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)
[0067]步驟(3)中獲得的低溫高壓天然氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器24中與循環(huán)冷媒介質(zhì)71.4t/ h二氧化碳(溫度-37.0°C，壓力1. IMPa，汽相分率0.92)換熱，二氧化碳吸收冷能后全部液 化，成為二氧化碳液體。二氧化碳液體再經(jīng)冷媒栗26將壓力從1.05MPa提升至3.7MPa后進(jìn)入 低溫?fù)Q熱器27中與一股272.4t/h的乙二醇水溶液(25.1°C )換熱；換熱后，乙二醇水溶液溫 度降低至〇°C，成為低溫乙二醇水溶液；同時(shí)增壓后的液體二氧化碳也全部氣化，溫度升高 至2.0°C，再在低溫?fù)Q熱器28中利用海水將二氧化碳加熱到10°C，然后進(jìn)入冷媒膨脹機(jī)29中 膨脹至l.IMPa，膨脹后的二氧化碳?xì)怏w再返回低溫?fù)Q熱器24中液化，形成一個(gè)冷媒介質(zhì)朗 肯循環(huán)。冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)輸出的凈功約為570kW，可以用于驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)或者氮?dú)鈮嚎s 機(jī)，降低系統(tǒng)的電力消耗。
[0068] (5)天然氣加熱
[0069]從步驟(4)所述的低溫?fù)Q熱器24中流出的高壓天然氣溫度升高至_41°C，將其輸入 低溫?fù)Q熱器25中利用海水或其它低溫余熱加熱至0°C以上，壓力降低至6.6MPa，最后進(jìn)入天 然氣管網(wǎng)。
[0070] (6)利用LNG冷能的壓縮空氣冷卻
[0071] 在步驟（4)獲得的272.4t/h、0 °C的低溫乙二醇水溶液經(jīng)乙二醇水溶液栗30從 0.15MPa增壓至0.30MPa后，再經(jīng)分流閥31和32分成三股，一股98.3t/h送入換熱器5中，一股 86.9t/h送入換熱器7中用于空氣壓縮過(guò)程的級(jí)間冷卻，還有一股87.2t/h送入換熱器9中用 于壓縮空氣的冷卻。換熱后，乙二醇水溶液的溫度升高至25.1°C，再經(jīng)混合閥33和34混合成 為一股熱乙二醇水溶液，然后再返回低溫?fù)Q熱器27,形成冷能利用循環(huán)。壓縮空氣冷卻過(guò)程 中，有部分水分會(huì)凝結(jié)出來(lái)，通過(guò)換熱器5，7和9的凝結(jié)水排出口排出。
[0072]整個(gè)空氣液化過(guò)程中，利用180t/h的高壓LNG氣化釋放的冷能可生產(chǎn)99.3t/h、 O.llMPa的液態(tài)空氣，系統(tǒng)總功耗為14531kW(扣除冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)產(chǎn)生的功），平均生產(chǎn)1 噸0.1 IMPa的液態(tài)空氣的功耗約為146.3kWh。而常規(guī)方法生產(chǎn)相同的液態(tài)空氣的功耗約為 439kWh/t，因此采用本發(fā)明提出的一種利用LNG冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣方法來(lái)生產(chǎn)液態(tài)空氣可 節(jié)約66.7 %的功耗，利用1噸LNG釋放的冷能可以節(jié)約用電161.5kWh，具有很好的節(jié)能效果。 [0073] 實(shí)施例2:
[0074]如圖2所示，一種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法包括以下步驟和工藝 條件：
[0075]接收站的液化天然氣（LNG)摩爾組成為：甲烷96.64%，乙烷2.77 %，丙烷0.34%， 異丁烷0.07 %，丁烷0.08 %，氮0.10% ; LNG氣化量為120t/h，空氣處理量為67t/h，朗肯循環(huán) 選擇的冷媒介質(zhì)為四氟乙烷。
[0076] 具體步驟如下：
[0077] (1)空氣壓縮和凈化
[0078] 常壓、15°C的空氣原料進(jìn)入自潔式空氣吸入過(guò)濾器1，在過(guò)濾器中除去空氣中所含 的灰塵和其它顆粒雜質(zhì)后，再經(jīng)過(guò)流量閥2將空氣輸入量控制為67t/h?？諝庠辖?jīng)空氣壓 縮機(jī)4和6逐級(jí)壓縮至0.33MPa，每臺(tái)空氣壓縮機(jī)的壓縮比均設(shè)為1.81，再在混合器3中與從 低溫?fù)Q熱器11中流出的未液化空氣約4.69t/h完全混合，然后再經(jīng)空氣壓縮機(jī)8將空氣進(jìn)一 步壓縮至〇.6MPa。為了降低空氣壓縮過(guò)程的能耗，在三臺(tái)空氣壓縮機(jī)之間設(shè)立級(jí)間冷卻器5 和7，利用0 °C的乙二醇水溶液（乙二醇質(zhì)量含量約25 % )將壓縮空氣冷卻到5 °C。從空氣壓縮 機(jī)8排出的0.6MPa壓縮空氣在換熱器9中利用0°C的乙二醇水溶液冷卻至10°C，然后進(jìn)入空 氣凈化器10中脫除空氣中的水、二氧化碳和一些碳?xì)浠衔?，變成干燥壓縮空氣流，其溫度 約為15°C，壓力約為0.59MPa，流量約為71.22t/h。
[0079] (2)空氣液化
[0080] 步驟（1)中獲得的干燥壓縮空氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中，經(jīng)與從流量閥21輸出的 72.2^11液氮(-177.8°(：，0.551〇^)、來(lái)自低溫?fù)Q熱器18中的39.8以11低溫氮?dú)猓?177.8°(：， 0.55MPa)，以及從液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13流出的4.69t/h低溫空氣(_150°C，0.47MPa)換熱。干燥壓 縮空氣流吸收冷能后全部液化，再經(jīng)低溫節(jié)流閥12降壓至0.34MPa后送入液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13 中。從液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13的底部可獲得液態(tài)空氣產(chǎn)品66.53t/h(-181.8°C，0.34MPa)，而降壓 過(guò)程產(chǎn)生的4.69t/h低溫空氣則從液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13的頂部排出，再經(jīng)低溫?fù)Q熱器11回收冷 能后，溫度升高至l〇°C，然后返回混合閥3中與原料空氣混合。另一方面，72.2t/h液氮和來(lái) 自低溫?fù)Q熱器18的39.8t/h低溫氮?dú)庠诘蜏負(fù)Q熱器11中換熱，液氮全部氣化，溫度升高至-59.0°C，然后在混合閥22中這兩股氮?dú)庠倩旌蠘?gòu)成循環(huán)氮?dú)饬?，流量?12t/h。
[0081] (3)氮?dú)夤├溲h(huán)
[0082] 需汽化的常壓LNG約120t/h通過(guò)LNG栗23加壓至10.0 MPa，成為高壓LNG，輸入低溫 換熱器14時(shí)的溫度約為-150Γ;步驟(2)中獲得的112t/h循環(huán)氮?dú)饬髟诘蜏負(fù)Q熱器14中與 高壓LNG換熱，循環(huán)氮?dú)獗焕鋮s至-100°C，然后再利用氮?dú)鈮嚎s機(jī)15,16和17將循環(huán)氮?dú)庵?級(jí)壓縮到6.5MPa，每臺(tái)氮?dú)鈮嚎s機(jī)的壓縮比均相等，約為2.29。為了降低氮?dú)鈮嚎s機(jī)的能 耗，循環(huán)氮?dú)庠谶M(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)之前均在低溫?fù)Q熱器14中利用高壓LNG預(yù)冷至-100°C。從氮 氣壓縮機(jī)17出來(lái)的高壓循環(huán)氮?dú)?6.510^、-36.3°〇再在低溫?fù)Q熱器14中與高壓1^6換熱， 溫度降低至-148 °C，變成高壓液氮，然后再經(jīng)低溫?fù)Q熱器18進(jìn)一步冷卻至-152.0°C，然后在 低溫節(jié)流閥19降壓至0.55MPa再送入液氮儲(chǔ)罐20。節(jié)流降壓產(chǎn)生的39.8t/h低溫氮?dú)?(0.55MPa，-177.8°C )從液氮儲(chǔ)罐20的頂部分出，經(jīng)低溫?fù)Q熱器18換熱回收部分冷能后，溫 度升高至_150°C，再進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中與壓縮空氣換熱。而在液氮儲(chǔ)罐20底部獲得的液 氮?jiǎng)t經(jīng)過(guò)流量閥21后進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11，流量為72.2t/h，為空氣液化提供所需的冷能。換 熱后液氮全部氣化，再經(jīng)混合閥22與從低溫?fù)Q熱器11流出的另一股氮?dú)饣旌铣蔀檠h(huán)氮?dú)?流，構(gòu)成氮?dú)夤├溲h(huán)，溫度約為_(kāi)59°C。與此同時(shí)，從低溫?fù)Q熱器14流出的高壓LNG已經(jīng)全 部氣化，溫度升高至_60.6°C，壓力降低至9.8MPa，成為低溫高壓天然氣流，流量為120t/h。
[0083] (4)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)
[0084]步驟(3)中獲得的低溫高壓天然氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器24中與循環(huán)冷媒介質(zhì)61t/h 四氟乙烷氣體(溫度-9.4°C，壓力0.06MPa)換熱，四氟乙烷氣體吸收冷能后全部液化，成為 四氟乙烷液體。四氟乙烷液體再經(jīng)冷媒栗26將壓力從0.04MPa提升至0.31MPa后進(jìn)入低溫?fù)Q 熱器27中與一股221.6t/h的乙二醇水溶液(20.0°C，乙二醇質(zhì)量含量為25%)換熱；換熱后， 乙二醇水溶液溫度降低至〇°C，成為低溫乙二醇水溶液；同時(shí)增壓后的液體四氟乙烷也全部 氣化，溫度升高至-1.1°C，再在低溫?fù)Q熱器28中利用低溫余熱將四氟乙烷氣體加熱到25°C， 然后進(jìn)入冷媒膨脹機(jī)29中膨脹至0.06MPa，膨脹后的四氟乙烷氣體再返回低溫?fù)Q熱器24中 液化，形成一個(gè)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)。冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)輸出的凈功約為415.6kW，可以用于 驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)或者氮?dú)鈮嚎s機(jī)，降低系統(tǒng)的電力消耗。
[0085] (5)天然氣加熱
[0086]從步驟(4)所述的低溫?fù)Q熱器24中流出的高壓天然氣溫度升高至-39.3°C，將其輸 入低溫?fù)Q熱器25中利用海水或其它低溫余熱加熱至0°C以上，壓力降低至9.6MPa最后進(jìn)入 天然氣管網(wǎng)。
[0087] (6)利用LNG冷能的壓縮空氣冷卻
[0088] 在步驟（4)獲得的221.6t/h、0 °C的低溫乙二醇水溶液經(jīng)乙二醇水溶液栗30從 0.15MPa增壓至0.30MPa后，再經(jīng)分流閥31和32分成三股，一股84.3t/h送入換熱器5中，一股 69t/h送入換熱器7中用于空氣壓縮過(guò)程的級(jí)間冷卻，還有一股68.3t/h送入換熱器9中用于 壓縮空氣的冷卻。換熱后，乙二醇水溶液的溫度升高至20°C，再經(jīng)混合閥33和34混合成為一 股熱乙二醇水溶液，然后再返回低溫?fù)Q熱器27,形成冷能利用循環(huán)。壓縮空氣冷卻過(guò)程中， 有部分水分會(huì)凝結(jié)出來(lái)，通過(guò)換熱器5，7和9的凝結(jié)水排出口排出。
[0089] 整個(gè)空氣液化過(guò)程中，利用120t/h的高壓LNG氣化釋放的冷能可生產(chǎn)66.53t/h、 0.34MPa的液態(tài)空氣，系統(tǒng)總功耗為8737kW(扣除冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)產(chǎn)生的功），平均生產(chǎn)1 噸0.34MPa的液態(tài)空氣的功耗約為131.3kWh。而常規(guī)方法生產(chǎn)相同的液態(tài)空氣的功耗約為 400kWh/t，因此本發(fā)明提出的一種利用LNG冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣方法來(lái)生產(chǎn)液態(tài)空氣可節(jié)約 67.2 %的電能消耗，利用1噸LNG釋放的冷能可以節(jié)約用電149kWh，具有很好的節(jié)能效果。
[0090]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于包括以下具體操作步 驟： (1) 空氣壓縮和凈化 空氣首先進(jìn)入自潔式空氣吸入過(guò)濾器1，在過(guò)濾器中除去空氣中所含的灰塵和其它顆 粒雜質(zhì)后，再經(jīng)過(guò)流量閥2后在混合器3中與從低溫?fù)Q熱器11中流出的未液化空氣混合，再 經(jīng)空氣壓縮機(jī)4，6和8逐級(jí)壓縮至0.5MPa;從空氣壓縮機(jī)8排出的壓縮空氣經(jīng)空氣冷卻器9冷 卻至略低于常溫，然后進(jìn)入空氣凈化器10中脫除空氣中的水、二氧化碳和一些碳?xì)浠衔铮?變成干燥壓縮空氣流； (2) 空氣液化 步驟（1)中獲得的干燥壓縮空氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中，經(jīng)與從流量閥21流出的液氮、 來(lái)自低溫?fù)Q熱器18中的低溫氮?dú)猓约皬囊簯B(tài)空氣儲(chǔ)罐13流出的低溫空氣換熱；干燥壓縮 空氣流吸收冷能后全部液化，再經(jīng)低溫節(jié)流閥12降壓后送入液態(tài)空氣儲(chǔ)罐13中；從液態(tài)空 氣儲(chǔ)罐13的底部獲得所需壓力的液態(tài)空氣產(chǎn)品，而降壓過(guò)程產(chǎn)生的低溫空氣則從液態(tài)空氣 儲(chǔ)罐13的頂部排出，再經(jīng)低溫?fù)Q熱器11回收冷能后返回混合閥3中與原料空氣混合；另一方 面，液氮和來(lái)自低溫?fù)Q熱器18的低溫氮?dú)庠诘蜏負(fù)Q熱器11中被加熱，液氮全部氣化，溫度升 高，然后在混合閥22中這兩股氮?dú)庠倩旌蠘?gòu)成循環(huán)氮?dú)饬鳎? (3) 氮?dú)夤├溲h(huán) 需汽化的常壓液化天然氣（LNG)通過(guò)LNG栗23加壓至7~lOMPa，成為高壓LNG，溫度為-145~-156°C;步驟(2)中獲得的循環(huán)氮?dú)饬髟诘蜏負(fù)Q熱器14中與高壓LNG換熱，將循環(huán)氮?dú)?冷卻至-100°C，然后再利用氮?dú)鈮嚎s機(jī)15，16和17將循環(huán)氮?dú)庵鸺?jí)壓縮到高壓;為了降低氮 氣壓縮機(jī)的能耗，循環(huán)氮?dú)庠谶M(jìn)入氮?dú)鈮嚎s機(jī)之前均在低溫?fù)Q熱器14中利用高壓LNG預(yù)冷 至-100 °C;從氮?dú)鈮嚎s機(jī)17出來(lái)的高壓循環(huán)氮?dú)庠僭诘蜏負(fù)Q熱器14中與高壓LNG換熱，溫度 降低至比進(jìn)入低溫?fù)Q熱器14的高壓LNG高2~5°C;冷卻后的高壓循環(huán)氮?dú)庠俳?jīng)低溫?fù)Q熱器 18進(jìn)一步冷卻，然后在低溫節(jié)流閥19降壓后送入液氮儲(chǔ)罐20;節(jié)流降壓產(chǎn)生的低溫氮?dú)鈴?液氮儲(chǔ)罐20的頂部分出，經(jīng)低溫?fù)Q熱器18換熱回收部分冷能后，再進(jìn)入低溫?fù)Q熱器11中與 壓縮空氣換熱;而在液氮儲(chǔ)罐20底部獲得的液氮?jiǎng)t經(jīng)過(guò)流量閥21調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入低溫?fù)Q熱 器11，為空氣液化提供所需的冷能;換熱后液氮全部氣化，再經(jīng)混合閥22與從低溫?fù)Q熱器11 流出的另一股氮?dú)饣旌铣蔀檠h(huán)氮?dú)饬?，?gòu)成氮?dú)夤├溲h(huán);與此同時(shí)，從低溫?fù)Q熱器14流 出的高壓LNG已經(jīng)全部氣化，成為低溫高壓天然氣流； (4) 冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán) 步驟(3)中獲得的低溫高壓天然氣流進(jìn)入低溫?fù)Q熱器24中與循環(huán)冷媒換熱，循環(huán)冷媒 吸收冷能后全部液化，成為液體冷媒;液體冷媒再經(jīng)冷媒栗26增壓后進(jìn)入低溫?fù)Q熱器27中 與一股熱乙二醇水溶液換熱;換熱后，熱乙二醇水溶液被冷卻至0~5°C，成為低溫乙二醇水 溶液；同時(shí)增壓后的液體冷媒也全部氣化，再在低溫?fù)Q熱器28中利用海水或低溫余熱將冷 媒氣體加熱到5°C以上，然后進(jìn)入冷媒膨脹機(jī)29中膨脹降壓，膨脹后的冷媒氣體再返回低溫 換熱器24中液化，形成一個(gè)冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán);冷媒介質(zhì)朗肯循環(huán)輸出的動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)空 氣壓縮機(jī)或者氮?dú)鈮嚎s機(jī)，降低系統(tǒng)的動(dòng)力消耗； (5) 天然氣加熱 從步驟(4)所述的低溫?fù)Q熱器24中流出的高壓天然氣溫度仍低于0°C，將其輸入低溫?fù)Q 熱器25中利用海水或其它低溫余熱加熱至0°C以上，最后進(jìn)入天然氣管網(wǎng)； (6)利用LNG冷能的壓縮空氣冷卻 在步驟(4)獲得的低溫乙二醇水溶液經(jīng)乙二醇水溶液栗30增壓后，再經(jīng)分流閥31和32 分成三股，分別送入換熱器5和7中用于空氣壓縮過(guò)程的級(jí)間冷卻，以及送入空氣冷卻器9中 用于壓縮空氣的冷卻;換熱后，乙二醇水溶液的溫度升高至15~30°C，再經(jīng)混合閥33和34混 合成為一股熱乙二醇水溶液，然后再返回低溫?fù)Q熱器27,形成冷能利用循環(huán);壓縮空氣冷卻 過(guò)程中，有部分水分會(huì)凝結(jié)出來(lái)，通過(guò)換熱器5,7和9的凝結(jié)水排出口排出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于:步驟 (1)所述空氣壓縮機(jī)4,6和8之間設(shè)立級(jí)間冷卻器5和7,利用低溫乙二醇水溶液作為冷源進(jìn) 行級(jí)間冷卻。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于:所述 級(jí)間冷卻器將空氣冷卻到5~10°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于：當(dāng)返 回的未液化空氣壓力接近常壓時(shí)，則步驟（1)中所述混合閥3置于空氣壓縮機(jī)4之前；當(dāng)返回 的未液化空氣壓力較高時(shí)，則步驟(1)中所述混合閥3置于級(jí)間冷卻器5或7之后。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于:步驟 (3)所述的循環(huán)氮?dú)饨?jīng)氮?dú)鈮嚎s機(jī)15，16和17逐級(jí)壓縮至6.0MPa以上。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于:步驟 (3) 所述的低溫節(jié)流閥19的出口壓力較空氣壓縮機(jī)8的出口壓力低0 · 02~0 · 1 IMPa。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于:步驟 (4) 所述的冷媒介質(zhì)為二氧化碳、丙烷、氨、二氟一氯甲烷、二氟二氯甲烷、二氟乙烷、四氟乙 烷或氟利昂R410A。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用液化天然氣冷能生產(chǎn)液態(tài)空氣的方法，其特征在于:步驟 (4)所述的冷媒栗26其輸出壓力使得冷媒介質(zhì)的泡點(diǎn)溫度在0 °C。
【文檔編號(hào)】F25J3/04GK105865149SQ201610255613
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】熊永強(qiáng), 羅鵬
【申請(qǐng)人】暨南大學(xué)